Transistor lavet af germanium og tin udviklet til at erstatte siliciumhalvledere

Tyske ingeniører fra Jülich Research Center har udviklet en ny type transistor lavet af en legering

germanium og tin.Ladningsbærere bevæger sig hurtigere i dette materiale end i silicium eller germanium, hvilket gør det muligt for enheden at fungere ved lavere spændinger. Teknologien foreslås brugt til at skabe lav-effekt, højtydende chips.

I nogen tid nu, forskere rundt om i verdenleder efter en erstatning for silicium, det vigtigste materiale, der bruges i halvlederindustrien. En del af arbejdet er fokuseret på brugen af ​​germanium som nyt materiale. Elektronerne i et sådant materiale bevæger sig hurtigere end i silicium.

Tyske videnskabsmænd har fundet en vej endnu mereoptimere materialets elektroniske egenskaber. For at gøre dette inkluderede de tinatomer i germaniums krystalgitter. I eksperimenter viste en transistor lavet af denne legering en elektronmobilitet 2,5 gange højere end for en lignende enhed lavet af rent germanium.

Billeder af en transistor lavet af germanium og tin underelektronmikroskop: strukturen gentager geometrien af ​​den tredimensionelle nanotråd, der bruges i den seneste generation af computerprocessorer. Billede: Forschungszentrum Julich

En anden fordel ved det nye materialelegeringer, at den er kompatibel med den eksisterende CMOS-chipfremstillingsproces. Germanium og tin tilhører samme hovedgruppe i det periodiske system som silicium. Derfor kan transistorer fra denne legering integreres i konventionelle siliciummikrokredsløb på eksisterende produktionslinjer, siger ingeniørerne.

Silicium mikroelektronik nærmer siggrænse for muligheder: antallet af transistorer på en chip er fordoblet cirka hvert andet år, og yderligere skalering er begrænset af fysiske muligheder. En alternativ halvleder, hvor ladningsbærere bevæger sig hurtigere, vil tillade skabelsen af ​​større enheder med de samme egenskaber. Hvis det lykkes at opskalere produktionsteknologien, kan germanium-tin-transistoren blive et sådant alternativ.

Tidligere talte Hi-Tech om de mest populære halvledere, der i øjeblikket er i brug, og dem, der er ved at blive udviklet til at erstatte dem.

Læs mere:

Bjørne adskilt i barndommen genforenet: Zoo fortalte, hvordan det hele gik

Et foto dukkede op inde i det næstdybeste undersøiske synkehul i verden

Lys i det tidlige univers: en ny teori ændrer den måde, den var